江南大学化工原理真题Word文档下载推荐.docx
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在恒定干燥条件下将20%的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为5%时，干燥速率开始下降。
再继续干燥至物料衡重，测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为
______
以下两题选做一题
10a
（1）在B-S部分互溶物系中加入溶质A，将使B-S互溶度______（增大、减少、不变）
从A和B组分完全互溶的溶液中，用溶剂S萃取其中A组分，如果出现以下情况将不能进行萃取分离______
AS和B完全不互溶，S和A完全互溶
BS和B部分互溶，A组分的分配系数KA=1
C选择性系数β=1
10b
（1）为了提高蒸发器的生产强度______
A应该设法提高总传热系数或增加传热温度差，或两者同时并进
B不应考虑传热系数问题，而应设法提高传热温度
C不应考虑传热系数问题，而应设法降低传热温度
D尽可能采用并流进料法
下述几条措施，哪一条不能提高加热蒸汽的经济程度？
A采用多效蒸发流程B引出额外蒸汽
C使用热泵蒸发器D增大传热面积
（20分）某离心泵，特性曲线方程为H=25.1×
10-1Q2（式中H单位m，Q单位为m3/s）,效率曲线方程为η=160Q-8000Q2（式中Q单位为m3/s）,，若用此泵将敞口水槽的水输送至一密闭容器中，当升扬高度为10m，容器顶端压力表读数为98.1KPa，输水量为0.008m3/s时，管内流体流量已处于完全湍流区。
试问：
（1）若电机效率为98.1%，传动损失和安全系数均不考虑，该泵配备的电机功率应为多少Kw；
（2）若改用此泵输送密度为1250kg/m3的某水溶液，当泵的升扬高度、阀门开度及管路其它条件均保持不变的情况下，该水溶液的流量为多少m3/s。
（20分）有两台单壳程列管式换热器，采用145摄氏度的饱和水蒸汽加热初温为10摄氏度的常压空气。
空气在管内均为湍流流动。
两台换热器的列管长度L、管内径d和总管数n均相等。
其中第一台采用单管程流动，空气被加热到100摄氏度；
而第二台采用双管程流动，空气被加热到130摄氏度，已知双管程换热器各程的管数相等，空气的物性数据可视为相同，热损失可忽略不计。
试求两台换热器中水蒸汽的消耗量之比与空气质量流量之比的关系。
（注：
20.2=1.1487,1.09/1.6=0.6815，（7/7.8125）0.5=0.947）
（20分）某二元理想混合液XF=0.5（易挥发组分的摩尔分率，下同），F=100Kmol/h，现拟在常压操作的连续精馏塔内将其分离为XD=0.9的产品，要求塔底釜液组成XW不大于0.1，已知物系的相对挥发度为2.5，釜液的气化潜热为30000KJ/kmol.。
试比较以下两种进料情况下塔釜加热器所需的最少能量；
（A）泡点进料（B）宝盒蒸气进料（注：
塔釜能耗可以用Q=Vr估算）
五、（20分）在某逆流操作的吸收塔内用纯溶剂除去某混合气体中的可溶组分。
已知平衡关系为：
Y=0.5X，测得气体进、出口浓度为Y1=0.06，Y2=0.01，吸收液出口浓度为X1=0.1（均为比摩尔分率）。
今将气、液流量均加倍。
假设塔仍能正常操作，气、液相流量加倍后传质系数增加20%，试求新状态下气体的出口浓度。
1999年江南大学化工原理研究生入学考试试题参考答案
1.
（1）V2/V1=（ρ1/ρ2）1/2=（T2/T1）1/2=[（273+400）/（273+20）]1/2=1.034
（类同09年小题）
（2）Dhf1=hf2，R1=R2
2.
（1）Hs'
=（Pa-P1）/ρg
Hs'
与泵的结构，被输送的液体性质，当地大气压强及其温度有关，且随着Q的增大而减小。
（2）指20℃，101.33kPa下，气体的密度为1.2kg/m3时，风机所具有的静风压和动风压之和为100H20mm产生的压强。
3.
（1）Vs≤blut·
（n+1）=1.5（m3/s）
（2）C见课本
4.
（1）分离效率、压强降
（2）减少变量的数目；
因次一致性原则和所谓的∏定理（类同09年小题第1题）
5.
（1）A;
串联温差大（同09年小题）
（2）E=εC0（T/100）4=0.9×
5.67×
[（327+273）/100]4=6.6135×
103（W/m2）
6.
（1）y*
（2）气；
1/KYa>
>
m/KXa
7.
（1）
（2）A;
因平衡蒸馏实现了过程的连续化，但同时造成了物料的混合，故XD1>
XD2
8.
（1）C;
压降：
拉西环>
鲍尔环>
阶梯环
（2）液体再分布
9.
（1）对于不饱和空气t>
tαs>
tw>
td同09年小题
对于饱和空气t=tαs=tw=td
（2）Xc=5%
10a
（1）增大
（2）C
10b
（1）A
（2）D
二、
（1）He=K+BQ2=△Z+△P/ρg+BQ2=20+BQ2
H=25-1×
104Q2
∴B=68125H=24.36（m）
η=160Q-8000Q2=0.768
N=HQρ/102η=24.36×
0.008×
1000/（102×
0.768）=2.489（KW）
∴N电机=N/η电机=2.489/0.981=2.54（KW）
（2）当ρ=1250Kg/m3时，K=△Z+△P/ρg=18，B不变
∴He=18+68125Q2
H=25-1×
三、∵α蒸汽>
α空气∴k≈α空气
对于第一台换热器Whrh=KS△tm
αi=0.023（λ/d）（duρ/μ）0.8（cpμ/λ）0.4∴αi∝u0.8
Wc=n（π/4）d2uρ
∵（Wh/Wh′）·
（rh/rh′）=（K/K′）·
（S/S′）·
（△tm/△tm′）
∴（Wh/Wh′）=（K/K′）·
（△tm/△tm′）
145145∴△tm=（135-45）/㏑（135/45）=81.92（℃）
10010
145145∴△tm′=（135-15）/㏑（135/15）=54.61（℃）
13010
K/K′=αi/αi′=（u/u′）0.8而u/u′=Wc/（Wc′/2）
（u/u′）0.8=[Wc/（Wc′/2）]0.8·
（81.92/54.61）=2.612（Wc/Wc′）0.8
四、由F=D+W
FxF=DxD+WxW
当q=1时，xq=xF=0.5∴yq=2.5×
0.5/（1+1.5×
0.5）=0.714
Rmin=（xD-yq）/（yq-xq）=（0.9-0.714）/（0.714-0.5）=0.8678
V′=（R+1）D+（q-1）F=93.36
Q=V′·
r=93.35×
30000=2.80×
106（KJ/h）
同理当q=0时，yq=xF=0.5∴xq=0.286
Rmin=（xD-yq）/（yq-xq）=（0.9-0.5）/（0.5-0.286）=1.869
V′=（R+1）D+（q-1）F=43.35
r=43.35×
30000=1.30×
五、X2=0，m=0.5，Y1=0.06，Y2=0.01，X1=0.1
L/V=（Y1-Y2）/X1=（0.06-0.01）/0.1=0.5S=m/（L/V）=1
NOG=（Y1-Y2）/△Ym=（Y1-Y2）/Y2=（0.06-0.01）/0.01=5
HOG=V/（KYα·
Ω）
Z=NOG·
HOG=NOG′·
HOG′
∴NOG′=（1.2×
5）/2=3
∴NOG′=（Y1-Y2′）/Y2′=3
∴Y2′=0.015
2000年江南大学化工原理研究生入学考试试题
概念题\
1.某蒸发装置的水喷射冷凝器，操作真空度为600mmHg，则水封高度h_______m（水的密度为1000kg/m3）。
2.一输油管输送ρ=900kg/m3，μ=0.135Pa?
s的油品，管内径为0.05m，流速为1.5m/s，则管内的速度分布侧形为______。
3.离心通风机的全风压______
（A）静风压加通风机出口的动压；
（B）离心通风机出口与进口间的压差；
（C）离心通风机出口的压力；
（D）动风压加静风压
4.离心泵的允许吸上真空度与以下因素无关______。
（A）当地大气压力；
（B）输送液体温度；
（C）流量；
（D）泵的吸入管路的长度
5.在长L、高H的降沉室中，颗粒的沉降速度为，气体通过降沉室的水平速度为u，则颗粒能在降沉室内分离的条件是______
6."
在离心机中回转半径越大，分离因数越大"
，"
在旋风分离机中回转半径越大，分离因数越大"
，。
（A）只有第一种说法对；
（B）只有第二种说法对；
C）两种说法都对；
D）两种说法都不对
7.回转真空过滤机的生产能力为5m3/h（滤液）。
现将转速降低一般，其他条件不变，则其生产能力应为。
（A）5m3/h；
（B）2.5m3/h；
（C）10m3/h；
（D）3.54m3/h
8.对恒压过滤______。
（A）滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的倍；
（B）当介质阻力不计时；
（C）滤液体积增大一倍，则过滤时间要增大至原来的4倍；
（D）滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍
9.对在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的在工程上可行。
（A）提高空气流速；
（B）提高蒸汽流速；
（C）采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；
（D）在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液
10.某锅炉的铸铁炉门温度很高，因辐射而散失热量，采取下列措施正确的是______。
（A）在锅炉门外侧加铺一层保温层；
（B）在锅炉门内侧加铺一层保温层；
（C）在锅炉门外50mm处安装一块与炉门同样大小的铝板；
（D）将炉门换成热导率较低的材料
11.用逆流操作的吸收塔处理含低浓度溶质的混合气体，如保持其他操作条件不变，仅增加入塔气体流量，对气膜控制系统，则出口气体组成将______，出口液组成将______，吸收率将______。
（增高，降低，不变，不能确定）
12.精馏操作中，若把进料液的温度降低，在保持其他条件不变的情况下，可使塔顶产品浓度______。
13.精馏设计中，回流比越大，所需理论板数越少，操作能耗____。
随着回流比逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现______变化过程。
14.一定湿度H的气体，总压P加大时，露点温度。
而当气体温度t升高时，则______。
15.以下两题选做一题：
15A.在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比越大，则所需理论级数愈______。
当溶剂比为最小值时，理论级数为_____。
15B蒸发操作中的总温度差损失除了由于管道内流体流动阻力产生的压降所引起的温度差损失外，还包括______。
二、用某离心泵从敞口水池将20℃水（密度为1000kg/m3）输送到冷凝器中，在一定转速下，泵的压头与流量的关系可用（H单位为m，Q单位为m3/s）来表示，管路系统的总长为60m（包括阻力的当量长度），管径为Φ46×
3mm，升扬高度为15m，冷凝器水入口处表压为9.81kPa，摩擦因数可取为0.02，流动已达阻力平方区。
试计算：
（1）实际输水量；
（2）若因生产需要，水的流量需增加一倍，为完成生产任务，将泵的转速增加50%，求转速增加后泵的特性方程；
（3）转速增加后的实际输水量（根据比例定律，离心泵的流量与转速呈正比，压头与转速的平方呈正比）。
三、某精馏塔的再沸器由14根长1.5m，直径为Φ45×
2.5mm的不锈钢管组成，每小时能将100kg液体汽化，管外用106℃的饱和水蒸气加热，管内液体的平均温度为98℃，汽化潜热为2200kJ/kg，如果已知管外侧冷凝传热表面传热系数为10000W/（m2?
K），不锈钢的热导率17W（（m?
K），污垢热阻可忽略不计，试求：
（1）传热系数K；
（2）管内沸腾传热的表面传热系数αi；
（3）如果将加热蒸汽的温度增加到110℃，则此再沸器的生产能力将为多少（注：
层流的冷凝传热的表面传热系数，物性常数可视为不变。
）
四、用一连续精馏塔分离某二元混合物，进料热状态为汽、液混合物，其中蒸汽量占1/2（mol%），进料组成为0.5（mol%），料液在合适位置入塔，已知相对挥发度α=2.5，精馏段操作线方程为Y=0.77X+0.22，塔顶采用全凝器，泡点回流，试求：
（1）进料汽、液组成；
（2）塔顶产品组成XD；
（3）离开自塔顶起第二块理论板的液相组成；
（4）若加料状态改为泡点进料，且XD、XW不变及理论板数不变，此时加料浓度应为多少？
五、空气中混有2%（体积）的氨，当总压P=1atm，t=20℃，在某填料塔内用清水逆流吸收，水流量为1200kg/m2?
h，出塔浓度X1=0.01216kmolNH3/kmolH2O，进口处气体流量为1200kg/m2?
h。
设20℃时，亨利系数E=0.76atm。
已知KGa为154kmolNH3/m2?
h?
atm，试计算：
（1）填料层高度Z；
（2）若操作压强增大一倍P=2atm，其他条件不变，Z′/Z=？
相对分子质量NH3-17，空气-29，H2O-18）
交流q：
二四四二零四九零五八
2001年硕士学位研究生入学考试题
一.概念题：
（20分）
1.的长方体颗粒的形状系数为________。
2.过滤助滤剂应具有以下性质_______。
（A）颗粒均匀，柔软，可压缩（B）颗粒均匀，坚硬，不可压缩
（C）颗粒分布广，坚硬，不可压缩（D）颗粒均匀，可压缩，易变形
3.离心泵将动能变为静压能的主要部件是________。
（A）叶轮
（B）泵壳
（C）泵壳和叶轮
（D）叶轮和导轮
4.离心泵叶轮形状直接影响流体阻力损失。
阻力损失最大的是_______。
（A）流动角2<
?
的叶片（B）流动角2=?
的叶（C）流动角2>
的叶片
5.双指示液微差压差计要求指示液密度差_______。
（A）小
（B）中等
（C）大
（D）越大越好
6.用一台离心泵从水池向水塔送水，该泵工作点处于在高效率区。
若管路保持不变，再并联一台型号相同的离心泵，则_______。
（A）仅原泵在高效区工作（B）仅新装泵在高效区工作
（C）两泵均在高效区工作
D）两泵均不在高效区工作
７.倾斜放置的输水管道，下半段管径大于上半段管径，其间用变径管接相联。
已知变径管节前，后安装的测压表上测得的表压相同，则表明管中的水处于_______状态。
（A）向上流动
（B）向下流动
（C）静止
（D）不一定
８.层流与湍流的本质区别是在于_______。
（A）层流的雷诺数<
湍流的雷诺数
（B）湍流的流体质点产生涡流，
（C）层流的流速<
湍流的流速
（D）湍流有径向脉动，层流无径向脉动
9.用套管换热气加热空气，管隙用饱和水蒸汽加热作热源，空气在管内作湍流流动，现因生产需要将空气流量提高为原来的倍，若要保持空气进，出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的______。
（A）不变
（B）倍
（C）倍
（D）倍
10.在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温差为℃。
若两者的温度各升高℃
，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该_______。
（B）增大
（C）减小
11.某泡点进料的连续精馏塔中，进料组成F=，系统的平均相对挥发度=，当塔顶产品浓度D=时，达到此要求的最小回流比
______。
12.精馏操作时，若保持进料流量F和进料热状态参数q不变，增大回流比，则精馏段液汽比____。
（A）增大
（B）减小
（C）不变
（D）无法确定
13.筛塔板，泡罩塔，浮阀塔相比较，操作弹性最大的是_________，单板压降最小的是________。
14.在常压下用水逆流吸收空气中的CO2
，若将用水量增加，则气相总传质系数KOG将_____，出塔液体中CO2的浓度将________。
（A）增加
（C）不变
（D）无法确定
15.吸收塔底部的排液管成形，目的是起_______作用。
16.在一定干燥条件下，物料厚度增加，物料的临界含水量会_______。
（D）无法确定
17.干燥器内部无补充加热的情况下，进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定，则气体离开干燥器的湿度越高，则干燥器的热效率越________。
18.固液萃取是传质单元操作之一，属________控制。
（液膜，气膜）
二.（20分）一台输水管路中的离心泵，转速为，该泵的特性曲线可用水注）表示。
当管路中所有的阀门全开时，管路特性曲线为水注）表示，（以上两式中的单位均为）。
若泵的效率为
=%，试求：
（1）泵的最大输水量和轴功率；
（2）若用泵的出口阀调节输水量为最大输水量的%，则因出口阀关小而损失的压头增加为多少；
（3）采用变速电机调节离心泵，使输水量为最大输水量的%，则泵的转速应为多少？
[]
三.（分）在一列管式换热器中用饱和水蒸汽加热空气。
空气在管内作湍流流动。
今因生产任务加大一倍，尚需加一台新换热器，使两台换热器在空气流量，进出口温度及饱和水蒸汽温度都相同的操作条件下工作。
设原换热器列管数为，管内径为，管长为。
新增换热气管速为，管内径为，管长为
。
现仓库内有一台列管换热器，已知：
。
（1）二台换热器的传热温差之比Δtm2/Δtm1；
（2）二台换热器的传热面积之比S2/S1；
（3）二台换热器的总传热系数之比K2/K1；
（4）第二台换热器能否使用。
四.（20分）用一在常压下操作的连续精馏塔分离苯-甲苯混合液体，每小时输入塔内的混合液体，进料为泡点下的饱和液体，塔顶用饱和液体回流，塔底用间接蒸汽加热。
已知精馏段和提馏段操作线方程分别为
和，设进料在适当的位置加入，试求：
（1）操作回流比；
（2）塔顶和塔底的产品组成；
（3）进料组成；
（4）精馏段和提馏段上升的蒸汽量分别为多少。
五.（分）有一座用油吸收煤气中苯蒸汽的吸收塔，已知入塔混合气体流量为，入塔气体中含苯%，出塔气体中含苯%（均为体积分率）进塔油中不含苯，取液体用量
，已知气液平衡关系为
求：
（1）吸收率；
（2）及；
（3）液体出塔组成
苯油）；
（4）吸收的对数平均推动力Δ；
（5）为增大液体喷淋量，采用部分循环流程，在保证原吸收率情况下，最大循环量为多少（纯溶剂）?
2002年江南大学硕士学位研究生入学考试题
一.概念题（20分）
1.用U管差压计测量管道中的压降，指示液为水，若P值不变，欲使读数R增大,应更换一种密度比水_____的指示液。
2.层流底层越薄______。
（Α）近壁面速度梯度越小（B）流动阻力越小
（C）流动阻力越大（D）流体湍动程度越小
3.对离心泵的允许安装高度无影响的是下列情况中的______。
（A）安装处的大气压（B）被输送液体的温度（C）吸入管道的流动阻力（D）排出管道的流动阻力
4.离心泵的出口阀门开度的改变不会改变____。
（A）泵的特性曲线（B）管路特性曲线 （C）管路所需的压头
（D）泵的工作点
5.旋风分离器的总分离效率是指____。
（A）颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率
（B）不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和
（C）颗粒群中最小粒子的分离效率
（D）理论上全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率
6.恒压过滤，且介质阻力忽略不计时，如果粘度降低２０%，则在同一过滤时间内，得到的滤液量增大_______。
（A）１１.８%
（B）９.５４%
（C）２０%
（D）４４%
7.分离因素
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